Question

18．如圖為運(yùn)載“渣土”的某型號(hào)載重車的示意圖．
（1）為保證交通安全，交管部門規(guī)定“渣土車”在市區(qū)行駛的速度不得超過30km/h．在遵守交通規(guī)則的前提下，“渣土車”行駛3000m至少需要多少小時(shí)？
（2）圖中的6輪“渣土車”裝載渣土后總質(zhì)量為12t，則該車對(duì)水平路面的壓力為多少？
（3）規(guī)定車輛對(duì)地面的壓強(qiáng)不得超過7×10⁵ Pa，假設(shè)每只輪胎與地面的接觸面積恒為0.02m²，則該車裝載渣土后對(duì)地面的壓力不得超過多少？
（4）若“渣土車”在平直公路上勻速行駛時(shí)受到的平均阻力為2×10⁴N，求“渣土車”1分鐘所作的功？
（5）試分析汽車超載的危害？（至少說出一點(diǎn)）

Answer 1

分析 （1）已知“渣土車”行駛的最大速度和行駛的路程，根據(jù)速度公式求出最少行駛時(shí)間；
（2）水平面上物體的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出壓力的大�。�
（3）知道車輛對(duì)地面的最大壓強(qiáng)和受力面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出該車裝載渣土后對(duì)地面的最大壓力．
（4）求出“渣土車”1分鐘通過的路程，已知阻力，根據(jù)二力平衡可知牽引力，然后利用W=Fs計(jì)算所作的功；
（5）從壓強(qiáng)、摩擦力和慣性的角度分析超載的危害．

解答 解：（1）“渣土車”行駛的路程：s=3000m=3km，
因?yàn)椤霸�土車”在市區(qū)行駛的速度不得超過30km/h，
所以，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，行駛的最少時(shí)間：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3km}{30km/h}$=0.1h；
（2）因?yàn)樗�平面上物體的壓力和自身的重力相等，
所以，該車對(duì)水平路面的壓力：F=G=mg=12×10³kg×10N/kg=1.2×10⁵N；
（3）車輛對(duì)地面的壓強(qiáng)不得超過7×10⁵Pa，
根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可得，該車裝載渣土后對(duì)地面的壓力：
F_max=p_maxS=7×10⁵Pa×6×0.02m²=8.4×10⁴N．
（4）“渣土車”1min行駛的路程：s′=vt′=30×$\frac{1}{3.6}$m/s×60s=500m，
“渣土車”在平直公路上勻速行駛，則牽引力F=f=2×10⁴N，
“渣土車”1分鐘所作的功：W=Fs=2×10⁴N×500m=1×10⁷J；
（5）汽車超載的危害有：
①渣土車超載，是指渣土車裝載的貨物質(zhì)量過大，渣土車的總重過大，從而對(duì)路面的壓力增大，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可知，在受力面積不變的情況下，壓強(qiáng)增大，超過路面的承受能力而損壞路面；
②超載的渣土車質(zhì)量大，慣性大，急剎車后滑行距離大，容易出交通事故．
③超載的渣土車質(zhì)量大，重力大，由于壓力大，對(duì)車輪的摩擦就大，使車輪磨損的快，不及時(shí)更換，容易因?yàn)橹苿?dòng)摩擦小產(chǎn)生交通事故．
答：（1）“渣土車”行駛3000m至少需要0.1h；
（2）該車對(duì)水平路面的壓力為1.2×10⁵N；
（3）該車裝載渣土后對(duì)地面的壓力不得超過8.4×10⁴N．
（4）“渣土車”1分鐘所作的功為1×10⁷J；
（5）超載的渣土車質(zhì)量大，慣性大，急剎車后滑行距離大，容易出交通事故．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度公式、重力公式的應(yīng)用，壓強(qiáng)、功的計(jì)算，同時(shí)考查壓強(qiáng)公式的利用、慣性和摩擦力知識(shí)，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．本題實(shí)際上是告訴大家超載的危險(xiǎn)，為了自己和別人的安全一定不要超載．